JPH11317179A - 画像形成装置とそれに用いるスペーサの形成方法 - Google Patents

画像形成装置とそれに用いるスペーサの形成方法

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JPH11317179A
JPH11317179A JP12252398A JP12252398A JPH11317179A JP H11317179 A JPH11317179 A JP H11317179A JP 12252398 A JP12252398 A JP 12252398A JP 12252398 A JP12252398 A JP 12252398A JP H11317179 A JPH11317179 A JP H11317179A
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JP
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rear plate
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electron
conductivity
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JP12252398A
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Kohei Nakada
耕平 中田
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  • Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)
  • Vessels, Lead-In Wires, Accessory Apparatuses For Cathode-Ray Tubes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安定な電子軌道が得られる画像形成装置を提
供することを課題とする。 【解決手段】 複数の電子放出素子及び配線が形成され
たリアプレートと、前記リアプレートに対向して配置さ
れた蛍光部材及び加速電極が形成されたフェースプレー
トと、前記フェースプレートと前記リアプレートとの間
に配置された導電性のスペーサと、前記スペーサを電気
的及び機械的に接続する接続部材を有する画像形成装置
において、前記スペーサの導電性はイオン交換法によ
り、前記スペーサの表面に付与されていることを特徴と
する。また、請求項1に記載の画像形成装置において、
前記スペーサの表面層は、10の5乗ないし10の12
乗(Ω/□)の表面抵抗値を有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐大気圧支持部材
(以下、スペーサと称する)を有する平面型の画像形成
装置とこのスペーサの形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、一般に電子を用いた画像表示
装置においては、フェースプレート、リアプレートから
なる真空(減圧)雰囲気を維持する外囲器と、電子を放
出させるための電子源とその駆動回路と、電子の衝突に
より発光する蛍光体等を有する画像形成部材と、電子を
画像形成部材に向けて加速するための加速電極とその高
圧電源等が必要である。また、薄型画像表示装置等のよ
うに扁平な外囲器を用いる画像表示装置においては、耐
大気圧構造体としてスペーサを用いる場合がある。
【0003】一般に、画像表示装置は、対向するフェー
スプレート及びリアプレート及びスペーサがフリットガ
ラスにより封着されて作製される。たとえば、本出願人
の特開平8−180821号公報によれば、スペーサの
上下に当たる部分と、対向するフェースプレート及びリ
アプレートとの間にフリットガラスを形成・焼成するこ
とにより画像表示装置が作製される。
【0004】以下に、画像表示装置の電子源に用いられ
る電子放出素子について説明する。従来より電子放出素
子には大別して熱電子放出素子と冷陰極電子放出素子を
用いた2種類のものが知られている。冷陰極電子放出素
子には電界放出型(以下、〔「FE型」という。)、金
属/絶縁層/金属型(以下、「MIM型」という。)や
表面伝導型電子放出素子等がある。FE型の例として
は、W.P.Dyke & W.W.Doran “Field Emission",Advance
in Electron Physics,8,89(1956)、あるいはC.A.Spind
t"Physicsl Properties of thin-film field emission
cathodes with molybdenium cones",J.Appl.Phys.,47,5
248(1976)等に開示されたものが知られている。
【0005】また、MIM型では、C.A.Mead,“Operati
on of Tunnel-Emission Devices",J.Appl.Phys.,32,646
(1961)等に開示されたものが知られている。
【0006】また、表面伝導型電子放出素子型の例とし
ては、M.I.Elinson,Radio Eng.Electron Phys.,10,1290
(1965)等に開示されたものがある。
【0007】表面伝導型電子放出素子は、基板上に形成
された小面積の薄膜に膜面に平行に電流を流すことによ
り、電子放出が生じる。この表面伝導型電子放出素子と
しては、前記エリンソン等によるSnO2 薄膜を用いた
もの、Au薄膜によるもの[G.Dittmer.Thin Solid Fil
ms,9,317(1972)]、In2 3 /SnO2 薄膜によるも
の[M.Hartwell and C.G.Fonstad:IEEE Trans.ED Con
f.,519(1975)]、カーボン薄膜によるもの[荒木久他:
真空、第26巻、第1号、22頁(1983)]等が報
告されている。
【0008】これらの表面伝導型電子放出素子の典型的
な例として前述のM.ハートウェルの素子構成を図2に
模式的に示す。同図において、201は基板である。2
04は導電性薄膜で、H型形状のパターンにスパッタで
形成された金属酸化物薄膜等からなり、後述の通電フォ
ーミングと呼ばれる通電処理により電子放出部205が
形成される。尚、図中の素子電極202,203の間隔
L1は0.5〜1mm、導電性薄膜204の幅W′は
0.1mmで設定されている。
【0009】従来、これらの表面伝導型電子放出素子に
おいては、電子放出を行う前に導電性薄膜204を予め
通電フォーミングと呼ばれる通電処理によって電子放出
部205を形成するのが一般的であった。即ち、通電フ
ォーミングとは前記導電性薄膜204両端の素子電極2
02,203間に、一定レベルの三角波パルス電圧ある
いは非常にゆっくりとした昇電圧の三角波パルスを一定
周期で印加通電し、導電性薄膜を局所的に破壊、変形も
しくは変質せしめ、電気的に高抵抗な状態にした電子放
出部205を形成することである。尚、電子放出部20
5は導電性薄膜204の一部に亀裂が発生し、その亀裂
付近から電子放出が行われる。前記通電フォーミング処
理をした表面伝導型電子放出素子は、上述導電性薄膜2
04に電圧を印加し、素子に電流を流すことにより上述
の電子放出部205より電子を放出せしめるものであ
る。
【0010】上述の表面伝導型放出素子は、構造が単純
で、製造も容易であることから、大面積にわたって多数
素子を配列形成できる利点がある。そこでこの特徴を活
かした荷電ビーム源、表示装置等の応用研究がなされて
いる。多数の表面伝導型放出素子を配列形成した例とし
ては、後述する様に梯型配置と呼ぶ並列に表面伝導型電
子放出素子を配列し、個々の素子の両端を配線(共通配
線とも呼ぶ)で、それぞれ結線した行を多数行配列した
電子源があげられる(例えば、特開昭64−03133
2号公報、特開平1−283749号公報、特開平2−
257552号公報等)。また、特に表示装置等の画像
形成装置においては、近年、液晶を用いた平板型表示装
置がCRTに替わって普及してきたが、自発光型でない
ためバックライトを持たなければならない等の問題点が
あり、自発光型の表示装置の開発が望まれてきた。自発
光型表示装置としては、表面伝導型電子放出素子を多数
配置した電子源と電子源より放出された電子によって、
可視光を発光せしめる蛍光体とを組み合わせた表示装置
である画像形成装置があげられる(例えば、USP50
66883)。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者は、マトリクス型の電子源を用いた画像形成装置にお
いて、電子放出素子及び配線が形成されたリアプレート
と、前記リアプレートに対向して配置された蛍光部材及
び加速電極が形成されたフェースプレートとの間に配置
されたスペーサが、誘電体である場合、電子の軌道が本
来の設計値に対して、ずれを生ずることを見い出した。
【0012】このずれの生じる原因は、一つには、電子
放出部からフェースプレートの加速電極に至る電子の経
路に、電子放出部と加速電極間の高電圧差による電界に
より、スペーサに静電気が誘導され、外静電気に電子が
吸引されるためであると考えられる。
【0013】本発明は、上記の問題点に鑑み、安定な電
子軌道が得られる画像形成装置を提供することを目的と
する。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、複数の電子放出素子及び配線が形成されたリアプ
レートと、前記リアプレートに対向して配置された蛍光
部材及び加速電極が形成されたフェースプレートと、前
記フェースプレートと前記リアプレートとの間に配置さ
れた導電性の膜に被覆されたスペーサと、前記スペーサ
を電気的及び機械的に接続する接続部材を有する画像形
成装置において、前記スペーサの導電性はイオン交換法
により、前記スペーサの表面に付与されていることを特
徴とする。
【0015】また、本発明は、上記画像形成装置におい
て、前記スペーサの表面層は、10の5乗ないし10の
12乗(Ω/□)の表面抵抗値を有することを特徴とす
る。
【0016】さらに、上記画像形成装置において、前記
スペーサ表面にイオン交換法により導入される導電性付
与イオンが1価の陽イオンであることを特徴とする。
【0017】また、本発明は、複数の電子放出素子及び
配線が形成されたリアプレートと、前記リアプレートに
対向して配置された蛍光部材及び加速電極が形成された
フェースプレートとを有する画像形成装置の前記フェー
スプレートと前記リアプレートとの間に配置される導電
性のスペーサの形成方法において、前記スペーサの導電
性をイオン交換法により、前記スペーサの表面に付与す
ることを特徴とする。
【0018】
【発明の実施の形態】[実施形態1]本発明の実施形態
として、図1に示す表面伝導型電子放出素子を用いた画
像形成装置について説明する。
【0019】図1は表面伝導型電子放出素子を用いた画
像形成装置の概略的な断面図である。図1において、1
01はソーダライムガラスからなるリアプレート、10
3は素子電極用に行配線又は列配線として配線された配
線電極、102は電子放出部を有する電子放出素子であ
る。電子放出素子102は行配線及び列配線の配線電極
103と電気的に接続されている。
【0020】また、104は導電膜105で覆われた耐
大気圧の強度を備えた支持部材(以下、スペーサと称す
る)、106はスペーサ/リアプレート接続部材、10
7はスペーサ/フェースプレート接続部材である。
【0021】また、フェースプレート111は、加速電
極108、ブラックストライプ109及び、蛍光体11
0を有する。
【0022】ここで、スペーサ104を両端部のリアプ
レート101とフェースプレート111との接続につい
て述べる。スペーサの導電膜105105は、フェース
プレート111及びリアプレート101と接続部材10
6及び107により接続している。この接続により、フ
ェースプレート111とリアプレート101とを機械的
に支持している。
【0023】スペーサ/リアプレート接続部材106及
び、スペーサ/フェースプレート接続部材107は、ガ
ラスフリットのフィラーを除き、平均粒径20ミクロン
のシリカガラス球にAu鍍金を形成したものをフィラー
として添加し、接着強度と同時に、導電性を付与した。
【0024】
【実施例】図1に示す本発明による画像形成装置におけ
るスペーサの形成方法は、具体的な実施例として、以下
のような方法で実施した。
【0025】本実施例による耐大気圧支持部材(スペー
サ)に導電性を付与するためのイオン交換処理は、所望
の抵抗値を得るために、適宜の処理としている。ここ
で、所望の抵抗値としては、フェースプレート111の
加速電極108に印加する電圧による電子放出部と加速
電極108間の電界強度と、電子が加速電極108に至
る通路とスペーサとの距離と、フェースプレート111
の1画素当たりの蛍光体の大きさ等をパラメータの一つ
として考慮される。
【0026】下記に示す組成及び熱物性を有するソーダ
ライムガラスを、厚さ0.2mm、高さ4mm長さ40
mmの薄片状に研磨加工した後に、300℃に保持した
硝酸銀の溶融塩中に浸漬し、ガラス中のナトリウムイオ
ンと溶融塩中の銀イオンとの交換を行う。
【0027】ガラス表面から銀イオンがガラス中に導入
されると、ガラスの表面の電気抵抗が下がり所望の導電
性が得られた時点で、ガラスを溶融塩中から取り出し、
水で洗浄する。
【0028】導電性は表面のシート抵抗値で、10の5
乗Ω/□ないし10の12乗Ω/□、好ましくは、10
の7乗Ω/□ないし10の10乗Ω/□となるようにし
た。
【0029】ここで、ソーダライムガラスの組成(wt
%)および、ソーダライムガラスの熱物性は、表1及び
表2に示す組成である。
【0030】
【表1】
【0031】
【表2】
【0032】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
イオン交換法により、導電性がその表面層に付与されて
いるスペーサを使用することにより、薄膜法にて導電性
被膜が基板表面に形成されたスペーサに比べ、画像形成
装置の製造時における加熱等の工程中でも、スペーサ表
面の抵抗値の変化か少なく、安定な導電性が得られ、よ
って良好な画像を有する画像形成装置を作製することが
可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態を説明するための断面図であ
る。
【図2】従来例を説明するための模式図である。
【符号の説明】
101 ソーダライムガラスからなるリアプレート 102 電子放出部を有する電子放出素子 103 配線電極 104 耐大気圧支持部材(スペーサ) 105 導電膜 106 スペーサ/リアプレート接続部材 107 スペーサ/フェースプレート接続部材 108 加速電極 109 ブラックストライプ 110 蛍光体 111 フェースプレート 201 基板 202 素子電極 203 素子電極 204 導電性薄膜 205 電子放出部

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の電子放出素子及び配線が形成され
    たリアプレートと、前記リアプレートに対向して配置さ
    れた蛍光部材及び加速電極が形成されたフェースプレー
    トと、前記フェースプレートと前記リアプレートとの間
    に配置された導電性の膜に被覆されたスペーサと、前記
    スペーサを電気的及び機械的に接続する接続部材を有す
    る画像形成装置において、 前記スペーサの導電性はイオン交換法により、前記スペ
    ーサの表面に付与されていることを特徴とする画像形成
    装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の画像形成装置におい
    て、前記スペーサの表面層は、10の5乗ないし10の
    12乗(Ω/□)の表面抵抗値を有することを特徴とす
    る画像形成装置。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載の画像形成装置におい
    て、前記スペーサ表面にイオン交換法により導入される
    導電性付与イオンが1価の陽イオンであることを特徴と
    する画像形成装置。
  4. 【請求項4】 請求項1に記載の画像形成装置におい
    て、前記スペーサ表面にイオン交換法により導入される
    導電性付与イオンが銀イオンであることを特徴とする画
    像形成装置。
  5. 【請求項5】 複数の電子放出素子及び配線が形成され
    たリアプレートと、前記リアプレートに対向して配置さ
    れた蛍光部材及び加速電極が形成されたフェースプレー
    トとを有する画像形成装置の前記フェースプレートと前
    記リアプレートとの間に配置される導電性のスペーサの
    形成方法において、 前記スペーサの導電性をイオン交換法により、前記スペ
    ーサの表面に付与することを特徴とするスペーサの形成
    方法。
  6. 【請求項6】 請求項5に記載のスペーサの形成方法に
    おいて、前記スペーサの表面層は、10の5乗ないし1
    0の12乗(Ω/□)の表面抵抗値を有することを特徴
    とするスペーサの形成方法。
JP12252398A 1998-05-01 1998-05-01 画像形成装置とそれに用いるスペーサの形成方法 Withdrawn JPH11317179A (ja)

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